Tụ điện là gì? – Chắc hẳn khi nói về tụ điện, ai cũng đã từng nghe qua, ít nhất cũng đã được học về tụ điện ở chương trình phổ thông. Tuy nhiên, theo thời gian cuộc sống cơm áo, gạo tiền, công việc.. khiến lượng kiến thức này đã “bay mất”. Bạn không nhớ về khái niệm, cấu tạo hay nguyên lý của nó.
Bỗng một ngày cần áp dụng vào thực tế thì lại quên đi tụ điện là gì ? Cấu tạo và hoạt động của nó ra sao ? Chính vì lẽ đó mà bài viết dưới đây Hoàng Giang Solar sẽ chia sẻ cho bạn khái niệm tụ điện là gì cũng như là các loại tụ điện có trên thị trường hiện nay. Hãy cùng tìm hiểu để biết thêm chi tiết nhé.
Tìm hiểu về khái niệm tụ điện là gì?
Tụ điện là gì?
Tụ điện là một loại linh kiện điện tử thụ động được cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song và được ngăn cách bởi lớp điện môi. Sự chênh lệch điện thế giữa 2 bản cực của bề mặt tụ điện sẽ xuất hiện các điện tích có cùng điện lượng ở 2 bản cực nhưng chúng trái dấu nhau.
==> Tham khảo các bài viết liên quan khác <==
- Dây pha là gì – Cách nhận biết đâu là dây pha đâu là dây trung tính
- Biến tần là gì – Một số thương hiệu biến tần phổ biến
- Mccb là gì
- Ô nhiễm môi trường – Nguyên nhân,Hậu quả và Biện pháp bảo vệ môi trường
Tụ điện còn có tính chất cách điện 1 chiều. Nhưng nhờ nguyên lý phóng nạp nó có thể cho dòng điện xoay chiều đi qua. Tụ điện có ký hiệu là C – Capacitior và đơn vị của nó là Fara, viết tắ là F. Tụ điện được sử dụng nhiều trong các mạch điện tử như: mạch truyền tín hiệu xoay chiều; mạch lọc nguồn, lọc nhiễu hay mạch tạo dao động…
Ký hiệu của tụ điện
Ký hiệu của tụ điện là C, là viết tắt của từ Capacitior. Điện dung là đơn vị đo của tụ điện. Đơn vị của điện dung là Fara, kí hiệu là F.
Cấu tạo tụ điện gồm những gì?
Cấu tạo của tụ điện gồm có 2 bản cực đặt song song và được ngăn cách bởi một lớp điện môi. Do đó nó cần ít nhất 2 dây dẫn điện ở 2 đầu bản cực. Thông thường dây dẫn của tụ có thể là giấy bạc, màng mỏng… và điện môi có thể là thủy tinh, mica, không khí, màng nhựa, gốm, giấy tẩm hóa chất…
Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của tụ điện
Nguyên lý phóng nạp của tụ điện chính là khả năng tích trữ nguồn năng lượng điện như là một ắc qui nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường. Tụ điện sẽ lưu trữ hiệu quả của các electron và phóng ra những điện tích này để có thể tạo ra được dòng điện. Tuy nhiên nó lại không có khả năng sinh ra những điện tích electron. Đó là sự khác biệt lớn nhất giữa tụ điện với ắc qui bạn nhé.
Nguyên lý nạp xả của tụ điện đó là tính chất đặc trưng, và cũng là 1 điều cơ bản trong nguyên lý hoạt động của tụ điện. Nhờ vào tính chất này nên tụ điện mới có được khả năng dẫn điện xoay chiều.
Nếu như điện áp của cả hai bản mạch không thay đổi 1 cách đột ngột mà lại biến thiên theo thời gian ta cắm nạp hay xả tụ thì sẽ rất dễ và rất có khả năng gây ra hiện tượng cháy nổ có tia lửa điện. Nguyên nhân là do dòng điện tăng vọt. Đó chính là nguyên lý nạp xả của tụ điện phổ biến ngày nay.
Phân loại các loại tụ điện hiện nay
Các loại tụ điện được phân loại và đặt tên dựa vào chất liệu điện môi của tụ.
Tụ điện gốm hay còn gọi là tụ đất được bao bọc bởi 1 lớp ceramic. Được bọc keo hoặc nhuộm màu giúp bảo vệ tụ sử dụng lâu hơn. Các loại gốm như: COG, X7R, Z5U thường được dùng để sản xuất loại tụ này. Sau đây Hoàng Giang Solar sẽ phân loại tụ điện chi tiết mà bạn có thể tham khảo.
Tụ gốm đa lớp
Loại tụ này có cấu tạo gồm nhiều lớp bản cực và được cách điện bằng gốm. Đây là loại tụ sử dụng điện áp cao và cao tầng lớ hơn các loại tụ điện thông thường từ 4 đến 5 lần.
Tụ điện giấy
Với tụ điện này thì các bản cực được làm bằng lá nhôm hay lá thiếc lát mỏng và cuộn thành vòng. Chúng được ngăn cách với nhau bằng điện môi là giấy được tẩm dầu.
Tụ điện mica màng mỏng
Lớp điện môi của loại tụ này là nhựa nhân tạo có kết cấu mỏng như: polycarrbonate, polyester hay milar.
Tụ bạc
Đây là loại tụ sử dụng cho các mạch cao tần vì nó có điện dung từ vài pF đến vài nF. Các bàn cực được làm bằng bạc nên đây là loại tụ được xem là “nặng nhất” trong các loại tụ điện khác.
Tụ siêu hóa
Là loại tụ dùng dung môi hóa học ở nhóm hiếm nhằm giúp nó có trị số lớn. Giúp nó có thể dùng như một nguồn pin giúp các mạch đồng hồ hoặc vi xử lý hoạt động liên tục lên đến hàng F.
Tụ hóa sinh
Loại tụ này được sử dụng thay thế cho pin vì nó có tác dụng lưu trữ điện năng siêu lớn. Có thể sử dụng cho các thiết bị điện tử, di động.
Tụ xoay và tụ vi chỉnh
Đây là loại tụ điện có giá trị rất nhỏ nhưng nó có thể xoay để đổi giá trị của điện dung. Được sử dụng trong các mạch radio giúp người sử dụng có thể thay đổi đài trong khi dò (thay đổi tần số cộng hưởng).
Công dụng của tụ điện
Các tụ điện tuy sử dụng các loại dung môi và các bảng cực khác nhau. Nhưng nhìn chung tụ điện có 4 loại công dụng chính và cũng là 4 chức năng của tụ điện trong mạch điện quan trọng sau đây:
- Khả năng lưu trữ năng lượng điện khá giống với bình ác-quy. Nhưng ưu điểm của nó là không làm tiêu hao năng lượng điện.
- Tụ điện cho phép dòng điện xoay chiều đi qua. Từ đó nó có thể dẫn điện như một điện trở đa năng. Giúp hỗ trợ điện áp được lưu thông tốt hơn. Khi điện dung càng lớn (tức tần số điện xoay chiều lớn) thì dung kháng càng nhỏ.
- Giúp truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch điện thế. Vì nguyên lý hoạt động của tụ điện là khả năng nạp xả thông minh. Ngăn điện áp 1 chiều và cho phép điện áp xoay chiều lưu thông.
- Tụ điện có thể lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng cách loại bỏ pha âm của tụ điện…
Tụ điện để làm gì? Ứng dụng của tụ điện trong thực tế
Như vậy thì bạn đã biết khái niệm tụ điện là gì, cấu tạo, công dụng ra sao. Vậy thì tụ điện để làm gì và ứng dụng của tụ điện trong thực tế đời sống con người ra sao?
- Trước tiên, ứng dụng của tụ điện ngày nay được thấy rõ hiệu quả trong lĩnh vực kỹ thuật điện và điện tử.
- Ứng dụng trong các hệ thống âm thanh xe hơi nhờ vào việc tụ điện có khả năng lưu trữ năng lượng cho bộ khuyếch đại sử dụng.
- Tụ điện để xây dựng những bộ nhớ kỹ thuật số động cho các loại máy tính nhị phân sử dụng những ống điện tử.
- Trong những chế tạo đặc biệt về quân sự quốc gia thì ứng dụng của tụ điện đó là dùng trong các loại máy phát điện, những thí nghiệm vật lý, các radar, các vũ khí hạt nhân,…
- Thực tế nhất của ứng dụng tụ điện đó là áp dụng thành công thành nguồn cung cấp năng lượng và tích trữ năng lượng để phục vụ cho đời sống con người.
- Nhiều hơi nữa những tác dụng, những ứng dụng của tụ điện như là khơi động động cơ, xử lý tín hiệu, mạch điều chỉnh.
Đa phần hiện nay, các bạn có thể thấy hầu hết mọi sản phẩm bếp từ đều được trang bị thêm 1 tụ điện. Tụ điện không đơn giản chỉ là 1 trong 5 linh kiện quan trọng bậc nhất của các thiết bị điện từ mà còn lạ linh kiện thiết yếu không thể thiếu của các bo mạch bếp từ.
Cách tính điện cho tụ điện như thế nào?
Cách tính điện cho tụ điện rất đơn giản. Mọi người sẽ tiến hành nối hai bản tụ điện vào 2 cực của nguồn điện tương ứng. Do sự nhiễm điện hưởng ứng nên điện tích của hai bản này bao giờ cũng có độ lớn bằng nhau nhưng ngược lại trái dấu.
Vai trò của tụ điện trong mạch LC
Trong mạch LC thì tụ điện đóng một vai trò rất quan trọng để lưu trữ năng lượng điện trong dạng lưu trữ điện tích. Mạch LC bao gồm hai thành phần chính là tụ điện (C) và cuộn cảm (L). Hai thành phần này được kết nối với nhau để tạo thành một mạch dao động điện từ.
Tụ điện trong mạch LC có hai chức năng chính gồm:
- Lưu trữ năng lượng điện: Khi mạch LC được kích hoạt, tụ điện được sạc thông qua nguồn điện hoặc nguồn năng lượng khác. Trong quá trình sạc, điện tích tích tụ trên các bản của tụ điện, tạo ra một hiện tượng điện trường giữa hai bản của tụ. Năng lượng điện được lưu trữ trong điện tích này.
- Cung cấp năng lượng cho cuộn cảm: Khi mạch LC được kích hoạt cũng là lúc tụ điện giải phóng năng lượng điện đã lưu trữ trong quá trình sạc. Năng lượng này được truyền cho cuộn cảm trong mạch LC. Cuộn cảm sẽ tạo ra một từ tính xung quanh nó và tạo ra một dòng điện trong mạch. Từ đó, năng lượng được chuyển đổi giữa dạng điện và dạng từ.
Quá trình trao đổi năng lượng giữa tụ điện và cuộn cảm trong mạch LC sẽ tạo ra một dao động điện từ. Tụ điện và cuộn cảm sẽ liên tục trao đổi năng lượng qua lại, tạo ra một dao động điện từ ổn định trong mạch LC. Điều này có thể tạo ra các ứng dụng như mạch điều chỉnh tần số, mạch lọc và mạch tạo sóng đó bạn nhé.
Kết lại
Phía trên là những chia sẻ về tụ điện cũng như các loại tụ điện có trên thị trường hiện nay. Bên cạnh đó chúng tôi cũng đã giới thiệu thêm về cấu tạo và công dụng của các loại tụ điện. Hy vọng, bài viết của Hoàng Giang Solar đã cung cấp được những thông tin hữu ích về tụ điện dành cho bạn. Xin cám ơn vì đã dành thời gian theo dõi và ủng hộ bài viết nhé.
